Wie die Gesteine im untersten Erdmantel zusammengesetzt sind, lässt sich nur indirekt ermitteln. Anhand von Isotopenmessungen in vulkanischen Gesteinen konnten ETH-Forscher nun zeigen, dass sich tief im Erdinnern immer noch Material aus der Frühzeit der Erde befinden muss.
Wie genau ist die Erde im tiefsten Inneren zusammengesetzt? Diese Frage versuchen Erdwissenschaftlerinnen und Erdwissenschaftler mit ausgeklügelten Verfahren zu beantworten. Mit Hilfe von seismischen Wellen beispielsweise rekonstruieren sie die Strukturen im Erdinnern, was Rückschlüsse über die Dynamik des Geschehens und damit indirekt auch über die Zusammensetzung der Gesteine erlaubt.
An einigen Stellen gibt es auch Zeugen an der Erdoberfläche, die über den tiefen Erdmantel direkt Auskunft geben. So weiss man beispielsweise aufgrund der erwähnten seismischen Daten, dass das Lavamaterial von bestimmten Vulkaninseln wie beispielsweise Hawaii aus sehr grossen Tiefen stammen muss. Über lange Zeit stieg es als heisse Blase aus den untersten Bereichen des Erdmantels, nahe der Grenze zum Erdkern, bis an die Erdoberfläche auf.
Die Kombination hilft weiter
Die chemische Analyse dieser vulkanischen Gesteine erlaubt zwar Rückschlüsse, wie der Erdmantel zuunterst aufgebaut ist. Doch die Sache hat einen Haken: Die ältesten dieser Vulkaninseln sind gerade mal 150 Millionen Jahre alt, also noch relativ jung. Will man alleine mit diesen Gesteinen die Entwicklung des tiefen Erdmantels über die letzten 4,5 Milliarden Jahre zurückverfolgen, kommt man nicht weit.
Glücklicherweise gibt es eine weitere Quelle, die Licht in diese Angelegenheit bringt: Sogenannte Kimberlite stammen grösstenteils ebenfalls aus den untersten Schichten des Erdmantels. Und sie sind wesentlich älter als die Basalte der Vulkaninseln. Die ältesten Kimberlite sind mehr als 2 Milliarden Jahre alt, und man findet sie vor allem auf den alten Kernen der Kontinente. Mehr erfahren…
